Главная
АИ #23 (153)
Статьи журнала АИ #23 (153)
Совершенствование мероприятий по обеспечению промышленной безопасности с помощью...

Совершенствование мероприятий по обеспечению промышленной безопасности с помощью беспилотной летающей аппаратуры

Рубрика

Технические науки

Ключевые слова

безопасность
промышленная безопасность
продуктопровод
беспилотная летающая аппаратура

Аннотация статьи

В статье рассматривается мероприятие по улучшение системы обеспечения промышленной безопасности трубопровода внешнего транспорта, на примере применения беспилотной летающей аппаратуры.

Текст статьи

В настоящее время на месторождениях, находящихся в Ямало-Ненецком автономном округе, наружный осмотр продуктопроводов проводится следующими способами:

  • обход;
  • объезд;
  • облет.

Продуктопроводы проходят по разным, в том числе труднодоступным, участкам местности. Мониторинг труб на участках, до которых сложно добраться на наземной технике, представляет большую проблему. Квадрокоптеры помогают решить её: с помощью беспилотной летающей аппаратуры (далее – БПЛА) можно легко добраться до любых участков трубопровода, чтобы проверить их состояние.

При облёте трубопровода на квадрокоптере оператор может:

  • изучить общее состояние труб;
  • выявить следы коррозии или другие дефекты и принять меры к предотвращению аварии;
  • найти места, где произошло подмывание грунта или его обвал, проанализировать возникшие риски и принять решения;
  • обнаружить несанкционированные врезки в трубопровод;
  • найти утечки нефти, газа или другой транспортируемой среды;
  • проконтролировать общее экологическое состояние участков, по которым проходит трубопровод [1, с.107].

Выполнение вышеуказанных мероприятий осуществляется благодаря использованию нескольких видов съемки. Видеосъемка производится с помощью видеокамеры, установленной на беспилотный аппарат. Она применяется для наиболее оперативного визуального обследования территории вдоль трассы магистрального нефтепровода [2, с.110]. Фотосъемка имеет ряд преимуществ над обычной видеосъемкой, так как имеет более широкое разрешение. Посредством специальной спектрометрической обработки снимка можно обнаружить наличие коррозии трубопровода или другие дефекты. Тепловизионная съемка позволяет вести наблюдение в ночное время и в условиях ограниченной видимости, дает возможность выявить утечки газа или другой транспортируемой среды, способствует обнаружению присутствия посторонних в охраняемых зонах. Сочетание различных видов съемки позволяет наиболее полно оценить состояние объекта.

Современные квадрокоптеры (табл. 1) имеют хорошие лётные характеристики, что ускоряет мониторинг. Многие модели надёжно защищены от влаги и загрязнений, не боятся жары и мороза, что позволяет обследовать трубопроводы при любой погоде и в любое время года. Камеры, устанавливаемые на них, обеспечивают высокое качество видео- и фотосьёмки, что, в свою очередь, позволяет в деталях изучить трубопровод. При установке на квадрокоптер тепловизора оператор наблюдает за тепловой картиной и может легко выявить утечку. К сказанному стоит добавить экономическую выгоду использования квадрокоптеров для мониторинга трубопроводов: для управления дроном не нужно привлекать команду специалистов, а эксплуатационные расходы при использовании БПЛА невелики.

Таблица 1

Характеристика современных квадрокоптеров

Характеристика

БПЛА самолетного типа большой дальности

БПЛА самолетного типа средней дальности

БПЛА вертолетного типа малой дальности

Радиус действия

50 – 70 км

15 – 25 км

2 – 5 км

Продолжительность полета

4 – 5 ч

1 – 2,5 ч

40 – 60 мин

Скорость

65 – 130 км/ч

65 – 130 км/ч

30 – 50 км/ч

Взлетная масса

8 – 10,5 кг

2,5 – 6,5 кг

1,5 – 8 кг

Масса целевой нагрузки

1,5 – 2 кг

0,3 – 1 кг

0,3 – 2 кг

Взлет

Пневматическая катапульта

Эластичная катапульта

Вертикальная

Посадка

Парашют, в сеть

Парашют, в сеть

Вертикальная

Размах крыла

2 – 3 м

1 – 2 м

0,6 – 1,5 м

Стоимость

1,7 млн. руб.

1,2 млн. руб.

0,9 млн. руб.

Для проведения воздушного мониторинга нефтепроводов, расположенных на значительном расстоянии эффективно использовать БПЛА самолетного типа большой дальности. Для оперативной разведки трасс трубопроводов целесообразно применять БПЛА самолетного типа средней дальности. Для обследования близкорасположенных объектов, нуждающихся в детальном изучении, подойдут БПЛА вертолетного типа малой дальности.

Использование беспилотных летательных аппаратов позволяет повысить экономичность обследования по сравнению с традиционными способами и увеличить количество вылетов, одновременно повысив качество мониторинга состояния нефтепроводов и надежность их эксплуатации (табл. 2 и табл. 3).

Таблица 2

Затраты на плановый облет продуктопроводов вертолетом МИ – 8Т

Показатели

Данные

Средняя скорость вертолета МИ – 8Т

160 км/ч

Частота облета

4 раза в месяц

Время облета (145 км)

60 минут

Стоимость летной минуты

1041 рублей

Затраты за год

2998 тыс. рублей

Таблица 3

Затрат на плановый облет продуктопроводов квадрокоптером

Наименование

Цена

Количество

Стоимость

Квадрокоптер

1700 тыс. рублей

1

1700000 рублей

Тепловизор

250 тыс. рублей

1

250 тыс. рублей

Комплект запасного оборудования

900 тыс. рублей

1

390 тыс. рублей

Затраты на транспорт (УАЗ – 39099)

359,51 руб. в час

240 часов

86,2 тыс. рублей

Затраты на персонал (трубопроводчик линейный 5 разряд)

328, 24 руб. в час

2 * 240 часов

157, 6 тыс. рублей

Итого:

2585 тыс. рублей

Экономический эффект после первого года составит 413 тыс. руб. с учётом стоимости квадрокоптера с тепловизором и комплектов запасного оборудования (срок окупаемости проекта – 11 месяцев).

Зачастую при появлении нового технологичного оборудования и инновационных решений возникает вопрос выбора между продуктом и услугой. Выбор зависит от объема работ. Объем работ по мониторингу магистральных нефтепроводов колоссальный. В связи с этим выгоднее завести собственный флот беспилотников, не прибегая к услугам сторонних компаний. Чтобы не создавать новый отдел, рационально будет включить в должностные обязанности работников службы безопасности и технического контроля организацию работ по мониторингу с помощью беспилотников и согласование полетов с местными центрами регулирования воздушного пространства. Для закрепления навыков управления летательными аппаратами проводить конкурсы профессионального мастерства среди работников.

Таким образом, оперативное получение с помощью БПЛА информации о состоянии магистральных продуктопроводов и территории вдоль них существенно экономит денежные средства и открывает новые возможности для безопасной эксплуатации трубопроводного транспорта.

Список литературы

  1. Кармазинов Ф.В. Вода, нефть, газ и трубы в нашей жизни. М.: Наука и техника, 2005. – 296 с.
  2. Кривошеин Б.Л. Магистральный трубопроводный транспорт. М.: Наука, 1985. – 237 с.

Поделиться

455

Антропов И. А. Совершенствование мероприятий по обеспечению промышленной безопасности с помощью беспилотной летающей аппаратуры // Актуальные исследования. 2023. №23 (153). Ч.I.С. 24-26. URL: https://apni.ru/article/6457-sovershenstvovanie-meropriyatij-po-obespechen

Похожие статьи

Актуальные исследования

#30 (212)

Прием материалов

20 июля - 26 июля

осталось 5 дней

Размещение PDF-версии журнала

31 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

13 августа